摘要：西藏甲玛3000 m科学深钻JMKZ-1孔是青藏高原固体矿产调查领域首个3000 m科学钻探项目,项目于2019年7月开钻,2020年10月终孔,历时488 d,终孔孔深3003.33 m,终孔口径98 mm,岩心采取率99.38%,在5200 m海拔创造了青藏高原小口径固矿勘查领域孔深纪录。通过对其钻进时间、钻探效率、回次进尺长度等指标进行详细的技术指标统计,分析了影响高原特深地质钻孔钻进效率的主要因素包括环境、地层、钻进工艺、设备、管理措施等。总结了提高特深孔钻探效率的措施,包括钻孔设计、钻探设备配置、钻进工艺方法选择、孔内事故预防、新技术新方法应用、施工组织管理等。项目经验通过推广应用,取得了良好的效果,可以为提高特深孔钻探施工效率提供技术参考。

摘要：在液固旋流器设计过程中,尺寸设计仍按经验方法,具有较强的主观性和随机性,且筒体尺寸与操作参数的内在联系仍不明确。为此,采用数值模拟和响应面分析的方法,对筒体直径与处理量之间的关系进行定性分析,建立了筒体直径与处理量的定量关系模型,并通过室内试验验证了模型的准确性。研究结果表明:旋流器处理量与筒体直径的平方和实际最大压降的0.5次幂成正比,与含砂质量分数成反比;影响旋流器分离效率的一次项因素中,筒体直径的影响最显著,其次为处理量,而含砂质量分数的影响最小;影响旋流器分离效率的二次项中,含砂质量分数的影响最显著,其次为处理量和筒体直径;建立的旋流器处理量、筒体直径和含砂质量分数与分离效率之间关系的经验公式,在低处理量条件下,公式计算结果与试验结果的相对误差在18%以内,满足工程要求。研究结果可为回灌流体除砂处理提供参考。

摘要：在深部地质岩心钻探中,绳索取心是最常用的钻进工艺。由于绳索取心钻进环状间隙小,需要采取加大钻头的方式,解决泵压高、“激动”压力大造成孔壁失稳等问题。深孔施工在不下套管的情况下直接将钻头加大到上一级口径,可以解决环状间隙问题,还能多出一级备用口径。通过对绳索取心钻杆能力进行分析,研制了跨口径系列绳索取心钻具,并在实践应用中不断改进,为深部地质岩心钻探的钻孔结构设计和复杂地层钻进提供了保障,应用效果良好。为满足地热钻探的长孔段取心要求,提出了大口径绳索取心钻具的设计方案,进一步拓展了绳索取心工艺的使用范围。

摘要：大同盆地重点地区深部高温地热资源详查钻探工程DR4孔是国内目前设计最深的高温条件下的地质勘探钻孔,钻孔超深,全孔取心,地层高温且地质情况复杂,存在许多在以往钻探施工中没有遇到过的问题。为降低施工成本,提高生产效率,在收集以往深孔施工经验资料的基础上,作者通过对施工难点的分析,对钻探工艺进行了全面研究,设计了合理的钻孔结构;对传统水井钻机进行改进,优化钻井设备性能,设计了新型绳索取心钻具;对高温条件下钻头使用及钻进参数和钻井液进行了分析;针对对该孔钻孔弯曲控制难点,提出了防斜的技术措施,需要纠斜时的技术方案;引进了石油钻井的固井和井控技术并根据地热钻井的具体情况进行了改进。

摘要：深部地热钻探中,通常会钻遇硬塑性泥岩,严重影响钻探施工效率。以雄安新区深部地热钻探工程实例为基础,深入分析硬塑性泥岩机械钻速低的原因,研究制定钻头的优化改进方案。实践应用证明:针对地层岩性特征设计的个性化PDC钻头配合螺杆钻具,可以有效提高硬塑性泥岩地层机械钻速;使用三棱形非平面复合片和三角形复合片等异形复合片可以有效提高PDC钻头的抗冲击能力、提高钻头在含砾石地层的使用寿命,同时也可以提高硬塑性泥岩地层机械钻速。探索出了一套适宜于深部地热钻探中硬塑性泥岩地层钻进的钻头应用方案。